Massimo SepielliUnità Calcolo e Modellistica

Enea

2003

Una storia di potenziale successo

Smantellamento virtuale di facilities nucleari contaminate

Obiettivi

• Pianificazione e amministrazione del processo di decommissioning in ambiente radioattivo

• Valutazione accurata del lavoro di smontaggio

• Visualizzazione della radiazione nelle fasi di smontaggio

• Valutazione dinamica dell’esposizione alla radiazione

• Addestramento degli operatori prima dello smantellamento

• Dimostrazione al pubblico

Virtual Reality (VR)• Perché la VR?

– Intuitiva visualizzazione del processo

– Rapido prototyping di possibili soluzioni

– Pianificazione interattiva – Risparmiare tempo e denaro – Ora disponibile su PC

Visualizzazione del rateo di dose

Editing dello scenario operativo

Dati 3D CAD

Editor dello Scenario operativo e del Rateo

di Dose (JAVA)

3D-CAD Data (VRML2.0)

Data Base del Rateo di dose

Work Scenario Data Base dello

scenario operativo

Calcolo della fase operativa e della Dose associata

Fase operativa e visualizzazione del

Rateo di Dose

Output

Funzionalità

Interfaccia utentePianificazione e play

back

MappaRadiazione (collinare)

Selezione attrezzo

Storia del rateo di dose

Mappa 2-D radiazione

Scenario

Impostare gli attori dello scenario

Per distinguere fra due tecnici, si può

usare un indumento o un caschetto di

differente colore

In uno Scenario uno o più manichini (tecnici) eseguono operazioni

nell’impianto nucleare

Ciascun tecnico ha un nome ed una

descrizione editabili dall’utente

Navigare nell’ambiente virtuale

L’utente può vedere la scena da una camera

virtuale…

... o attraverso gli occhi di uno dei manichini

Vedere la radiazione

Piena visualizzazione 3D 2D Graduazione

3D Landscape

Pianificare le operazioni

Finestra di interfaccia per lo scenario di ciascun

tecnico Selezione dell’operazione

Registrare gli scenari

On playback the manikin will walk the route as recorded, doing work or handling objects on the

markers where the user has recorded such actions.

A scenario is recorded as a set of routes with action markers. Each of these

routes or work tasks belongs to a manikin.

Calcolare la dose associata ad una operazione

Durante la registrazione dello scenario, possono essere generati tragitti con marcatori di posizione e durata dello stazionamento.

Questi tragitti possono successivamente essere assegnati a tecnici reali presi dal database del personale addetto.

Libreria di utensili • E’ possibile creare una banca di

utensili per smontaggio che inseriti nel modello vengono uisati dai manichini negli scenari.

Esempi:

Sega a nastro

Pinze da taglio

Simulare le operazioni di taglio

Pipe

Removed Material and Number

Elbow

Tee

Air Valve

9

4

2

1

4 inch

Cut Pipe and Number

3 inch

13

6

Prima del taglio

Dopo il taglio

Risultato della simulazione

Rimozione Rateo di dose e spostamento del tecnico

InizialeTaglio

Tecnico

Impianto plutonio (IPE)• Il Laboratorio Plutonio è

situato nel C.R: Casaccia dell’ENEA, a nord di Roma (circa 30 km. dal centro)

• Il laboratorio ha funzionato dal 1976 per la fabbricazione di elementi di combustibile per FBR e consta di circa 60 SaG.

• L’attività di fabbricazione è terminata nel 1986, anche se alcune SaG sono utilizzate oggi per calibrazione

• Lo smantellamento è previsto per la fine del 2003

Il sistema VIRTUALDECOM

• Sviluppato per lo smantellamento delle SaG del laboratorio plutonio (IPU) della Casaccia

• Una applicazione della realtà virtuale finalizzata a:– Visualizzazione della radiazione– Simulazione delle operazioni– Calcolo della dose occupazionale

• VR basata su PC - Desktop, Java e Internet• Digitalizzazione dati radiometrici riguardanti le box

campione• Infrastrutture informatiche, per presentazione e

divulgazione dei risultati conseguiti al termine dell’attività.

Simulazione di smantellamento

• SaG in formato AutoCAD

• Programma Java3D su file DXF

(oggetti componenti SaG)

• Operazioni di picking, trascinamento, collisione, taglio mediante pre-cutting

• Controllo sequenza, segnalazione errori

• Registrazione su DB

• Ottimizzazione degli ingombri

Acquisizione geometria ambiente

da Fotocamera

Conversione DatiRetrieving dati radiometrici e formattazione

Server DB

CAD 3D

Mappe RAD

Interfaccia progettista - Selezione - Inserimento Dati VirtualDecom

Interfaccia Utente (Client)

Editing Scenario(Avatars)

Modello manipolazion

e oggettiMotore VR(navigazione)

Calcolo

Dosi

Scenari

Dosi

Modelli VRML

Supporto Halden

Project

INTERGRAPH

(ANSALDO-SOGIN)

CED - PRIMAVERA

(RAD- INFO)

Modello

Laser-scanning

• Laser modulato in ampiezza

• Nuvola di punti

• Modello 3-D CAD

8

622 Mbps

100

40

Strumenti ed applicazioni di "Realtà Virtuale" Immersiva ed Interattiva disponibili in ENEA

(Casaccia 12/2/2003 edificio F20 sala corsi)

 

 

•Illustrazione delle infrastruttute per la grafica immersiva disponibili in ENEA •Presentazione delle pincipali realizzazioni •Presentazione del nuovo visualizzatore 3D progettato e realizzato da INFO •Nuovi sviluppi

I dettagli del programma saranno disponibili sul sito:

http://onyx2ced.frascati.enea.it/grafica

Sistema di visualizzazione

Vista stereoscopica ottenuta mediante 4 proiettori e lenti polarizzate